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铝硅钎焊材料的成分改进
查看:1870  发稿日期:2016-01-13 19:24:19

AlSi系钎料无论是钎焊性、强度和母材色泽一致性、镀覆性和抗腐蚀性能都极佳,特别是该系钎料可以进行变质处理,大大增加了钎料和焊缝的韧性和折弯性能,加之成本低廉,因此应用广泛。但是此系钎料的液相线在577 ℃左右,和大多铝合金固相线接近,不能实现对过烧温度低于610℃左右的铝合金的钎焊。档增加铜元素的含量后,钎料熔化温度虽然可以降低到525℃(此时Cu26.7%,Si6.0%),但钎料的脆性急剧增大,钎料的可加工性下降,只适于铸成条而难于加工成丝、箔或薄带。另外,由于含有较多的铜,形成CuAl 2 化合物,使街头的抗腐蚀性下降。

     为避免低熔化温度铝合金钎焊时发生过烧,国内外做了不少这方面的研究。专家等人制备的Al-Si-Cu,显著的降低了钎焊熔点,在 575 ℃实现了3003铝合金的焊接。专家利用Al-10.8Si-10Cu钎料在 560 ℃时实现了6061铝合金的焊接,焊后接头强度高于通常使用的Al-Si钎料焊后强度。专家研制的 Al-7Si-20Cu-2Sn-1Mg 钎料的熔化温度为 501-522 ℃。汽车行业是国内大量使用铝合金钎焊的行业,针对铝热交换器等器件的钎焊研制出相关的钎料。目前,钎焊铝热交换器,主要采用复合钎料的铝箔。复合铝箔钎料以Al-Mn合金(3XXX)或Al-Si-Mg合金( 6XXX )为芯材(母材), Al-Si 合金( 4XXX )为皮材(钎料),形成三明治结构。虽然这种钎料已比较成熟,但其钎焊温度较高。在降低 AlSi 钎料融化温度方面国内的研究主要有:薛松柏等人研制的 Ag-Al-Cu-Zn 钎料(融化温度 470-480 ℃),用此钎料钎焊 LY12 所得钎焊接头剪切强度最高达到 70% 。于文花等人研究了 Ag-Si-Cu-Ni 系钎料,其中 Ag-10Si-20Cu-3.3Ni  的液相线达到了 535.8 ℃,而且在570℃时铺展性良好:于文花等人研究了Ag-Si-Cu系钎料,其中 Ag-19Cu-9Si 的熔点为 543 ℃,具有良好的润湿性能,接头的抗剪请阿杜和抗腐蚀性能均能满足铝合金钎焊要求。于洋等人研究了微量稀土元素Er对Ag-7Si-20Cu钎料合金性能的影响,虽然没能极大地降低钎料的融化温度,但显著提高了钎料的润湿性能(特别是对 LF21 ),钎焊接头的力学性能也得到改善。邹家生等人研究了 Ag-Si-Cu-Zn 系钎料,其中 Ag-10Si-20Cu-5Zn 钎料的液相线最低,达到了 523 ℃,并用此钎料在锻铝的焊接上获得成功。陆洋等人用正式试验法研究了硅、铜、镍、稀土等元素对Al-Si基钎料熔点的影响,其中 Al-6.5Si-25Cu-2Ni-0.3Re 钎料的熔点达到了 526.43 ℃。张连生等人研究了Cu、 Si  Ni 对铝合金钎料性能的影响,其中的 Ag-Cu-Si-Ni-Mg 系钎料具有较低的熔化温度和较窄的熔化温度区间,具有较好的铺展性能,钎焊接头的力学性能良好,钎料具有一定的塑性,真空钎焊工艺性能良好。

 
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